НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОГНОЗУ СТАНУ РІЧКОВИХ БАСЕЙНІВ УКРАЇНИ І МЕТОДИ ЙОГО ОЦІНКИ : НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОГНОЗА СОСТОЯНИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ УКРАИНЫ И МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовані її мета, задачі досліджень, наукова новизна, практична цінність отриманих результатів.

У першому розділі зроблено критичний аналіз відомих моделей і методів прогнозу процесів формування якості поверхневих і підземних потоків, описаних в роботах вітчизняних та зарубіжних авторів: В.М. Бєляєва, О.Ф. Васильєва, А.Б. Горстко, Е.В. Бруяцького, В.Я. Савенко, В.А. Большакова, С.А. Василенка, В.С. Дейнеки, І.А. Шеренкова, В.Б. Мокіна, Е.В. Єременко, В.Р.Лозанського, М.І. Желєзняка, О.Я. Олійника, В.Л.Полякова, В.С. Кремеза, А.В.Грищенко, О.М. Трофимчука, Г.Я. Красовського, І.А. Родзиллера, А.В. Яцика, І.Т. Прокопчука, А.М.Тугая, В.І. Лялько, О.А.Пирського, А.П. Нетюхайло, В.Е. Терновцева, О.І. Шишкіна, В.А. Петросова, О.Б. Стелі, Ю.О.Михайлова, T.R. Camp, B.A. O’Connor, W.E. Dobbins, D.M. McDowell, A. James, A. Jenkins, D. Kay, E.B. Phelps, W. Rodi, J. Wilkinson, M. Wyer, та ін. Визначено, що моделі міграції і трансформації забруднюючих речовин у водотоках можуть розв’язувати тільки певне коло задач: аналізувати більш прості процеси кінетики забруднюючих речовин у водотоках, прогнозувати трансформації забруднюючих речовин в їх взаємодії на короткому інтервалі часу і на визначеній ділянці водотоку. Ці розробки використовувались як основа для оперативного управління якістю води у відповідній системі управління, або як математичне забезпечення деяких задач у складі автоматизованих систем управління.

Проте, якщо ставити задачу довгострокового екологічного прогнозу стану річкових басейнів, як відмічається в роботах ряду авторів (П.І. Ковальчук, Є.П. Бочаров, Л.М. Бойчук та ін.), розглянуті методи можуть використовуватися тільки у сукупності з іншими методами, як окремі елементи в складних системах моделювання і прогнозу. Для розв’язання більш загальної задачі екологічного моделювання і прогнозу екологічного стану річкових басейнів необхідно застосовувати системні підходи та можливості сучасних інформаційних технологій.

Моделі регіонального рівня, що містять картографічні зображення водних об’єктів і джерел їх забруднення природного і техногенного походжень водокористувачів всіх рангів і елементів систем моніторингу із згаданими типами зв’язків по інформації, накопиченої в базах даних, отриманих контактними і дистанційними методами розглянуто в роботах С.О. Довгого, В.А. Петросова, Г.Я. Красовського, О.М. Трофимчука, О.Д. Федоровського, В.І. Лялька, Л.Д. Грекова, Є.П. Буравльова, О.В. Копійки, О.І. Сахацького, О.О. .Мазуркевича, В.С. Готиняна, В.В. Брука, В.М. Перерви, В.А. Прусова, Г.Ю. Верюжського, Ю.В. Костюченко, О.Т. Азімова, та ін. Такі моделі синтезуються ГІС-технологіями, які, в свою чергу, дають користувачу набір інструментів для аналізу і дозволяють встановити принципово нові закономірності, зв’язки і характеристики організації водокористування в регіоні.

Системний підхід в екологічному моделюванні, який направлений на координацію і інтеграцію використаних наукових методів, цілісне охоплення явищ, які вивчаються, і в той же час на поглиблене вивчення максимальної кількості факторів взаємодії і взаємозв’язку при вирішенні задач водокористування розглядався в роботах А.В. Яцика, В.С. Дейнеки, В.Б. Мокіна, Н.Н. Мойсеєва, Б.О. Акішина, R.J. Lathorp, T.M. Lillesand, B.S. Yandell та ін. авторів.

На основі проведеного в першому розділі аналізу зроблено висновок, що на сучасному етапі розвитку соціально-економічних відносин в Україні екологічне моделювання повинно перш за все задовольняти потреби суспільства в надійних оцінках антропогенного навантаження на річкові басейни, як в цілому, так і по певних їх підсистемах в рамках басейнового принципу та регіональних особливостей одиниць адміністративного устрою України. При цьому задачу екологічного прогнозу для річкових басейнів необхідно ставити як задачу соціо-екологічного прогнозу середньо- та довгострокових змін параметрів їх стану в умовах сучасних темпів антропогенного та техногенного тиску на них, зумовленого проблемами застарілого обладнання та можливостями існуючих очисних споруд. Із зазначеного витікає мета і задачі досліджень за темою дисертації.

У другому розділі на підставі проведеного аналізу та узагальнення існуючих теоретичних рішень і методів розрахунку задач по оцінці та формуванню якості водних ресурсів у часі визначені методичні передумови до розробки методики прогнозу процесів забруднення річкових басейнів, розроблені концептуальні основи системної моделі прогнозу екологічного їх стану в залежності від рівня антропогенного навантаження.

Модель прогнозу побудована за ієрархічним принципом і складається з нормативно-пошукового прогнозу окремих процесів по виділених підсистемах та нормативно-пошукового прогнозу стану водної екосистеми за екологічними критеріями в цілому.

Метою прогнозуючої системи є виконання двох основних операцій: формування множини альтернатив станів об’єкту прогнозу; вибір і порівняння цих альтернатив. При цьому повинні виконуватися принципи взаємопов’язаності і підпорядкованості прогнозів різних рівнів ієрархії об’єкту, зовнішнього середовища, різних аспектів розвитку об’єктів прогнозу; узгодженість пошукових і нормативних прогнозів; безперервність прогнозу, що вимагає їх корекції по мірі надходження нових даних.